Аппарат для гидролиза растительного сырья Советский патент 1981 года по МПК C13K1/02 

Цель изобретения - ускорение процесса гидролиза и повышение выхода Сахаров.

Поставленная цель достигается тем, что Bvаппарате для гидролиза .растительного сырья, содержащем вертикальный корпус с верхней загрузочной и нижней разгрузочной горловинами, центральную подающую трубу, ороситель, выполненный в виде горизонтально расположенного в верхней части аппарата кольцевого коллектора, фильтры, размещенные по боковой поверхности нижней части аппарата и клапаны для выгрузки гидролизата и лигнина, ороситель снабжен распределительными перфорированными трубами, расположенными вертикально вокруг центральной подающей трубы, нижняя часть аппарата состоит из трех часте первая из которых по ходу технологического процесса представляет собо коническую обечайку, вторая - цилиндрическую обечайку, диаметр которой превышает диаметр верхней части аппарата, и третья, сопряженная с ней, выполненная в виде усеченного конуса, при этом под первой обечайкой установлен дополнительный фильтр в виде трубчатого коллектора, связанный с верхними участками фильтров.

Выполнение нижней части аппарата из трех частей позволяет устранить образование уплотненных слоев сырья у стенок аппарата в зоне отбора гидролизата, что обеспечивает лучшие условия для работы фильтров, ускоряет процесс обновления варочной кислоты и, следовательно, ускоряет процесс гидролиза и увеличивает выход Сахаров. Это позволяет также установить дополнительный фильтр и смонтировать его заподлицо с внутренним диаметром верхней части корпуса, что обеспечивает беспрепятственное опорожнение аппарата и кроме этого позволяет эффективнее использовать э.тот фильтр, что в сочетании с перфорированными трубами, установленными в верхней част,и корпуса, позволяет обеспечить более развитую поверхност контакта варочной кислоты с сырьевой массой и вовлечь в активный процесс гидролиза ее верхние слои.

На фиг.1 показан аппарат, разрезj на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 (вид на перфорированный коллектор) .

Предлагаемый аппарат для гидролиза растительного сырья содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с верхней загрузо ной горловиной 2 и нижней разгрузочной горловиной 3. Днище корпуса 1 выполнено коническим. По вертикальной оси корпуса 1 установлена центральная перфорированная труба 4, входящая в зону нижней части корпуса 1 и служащая для подачи варочной кислоты. Под верхней горловиной -2 укреплен ороситель,

выполненный в виде горизонтально расположенного кольцевого коллектора

5,снабженного распределительными перфорированными трубами 6 и подводящим штуцером 7. Перфорированные трубы 6 расположены вертикально и равномерно рассредоточены вокруг центральной трубы 4 в пространстве между нею и стенкой корпуса 1 и оканчиваются на уровне, где начинается

ее перфорация. Нижняя часть корпуса 1 состоит из трех частей, первая из которых по ходу технологического процесса представляет собой коническую обечайку 8, вторая - цилиндрическую 9.и третья - в виде усеченного конуса 10, в которой укреплены на равном расстоянии друг от друга удлиненные перфорированные фильтры 11. Нижние концы фильтров 11 на некотором расстоянии от нижней горловины 3 выведены наружу и соединены с коллектором для отбора гидролизата (не показан . Под первой обечайкой установлен дополнительный фильтр 12, который представляет собой трубчатый коллектор, расположенный горизонталь но. Полость дополнительного фильтра сообщена с верхними концами удлиненных фильтров 11. Разгрузочная горловина 3 снабжена клапаном-выгружателем 13,

Предлагаемый аппарат работает следующим образом.

При закрытом клап-ане-выгружателе 13 через верхнюю горловину 2 загружают твердое растительное сырье, например, древесную щепу. Одновременно через иатуцер 7 в кольцевой коллектор 5 подают варочную кислоту, которая через перфорацию в распределительных трубах б поступает на пропитку сырья. После достаточного уплотнения сырья под действием варочной кислоты и его дегазации горловина 2 плотно закрывается крышкой и через удлиненные фильтры 11 начинают .подавать острый пар на прогрев сырья. В процессе прогрева происходит начальный гидролиз сырья.

После прогрева сырья подача пара прекращается и начинается подача горячей варочной кислоты через центральную подающую трубу 4 и через распределительные трубы 6 на перколяцию. Одновременно начинают отбор гидролизата через дополнительный фильтр 12 и удлиненные фильтры 11. Варочная кислота, поступающая под давлением из распределительных.труб

6,активно проникает в верхние слои сырья, далее равномерно распределяется по кольцевой периферийной зоне нижележащего слоя сырья, перемещаясь в направлении дополнительного фильтра 12, из которого через удлиненные фильтры 11 выводится из аппарата. Варочная кислота,поступающая через центр.альную трубу 4, распределяется по

центральной оне сырьевого столба и образует перколяционные потоки как в направлении дополнительного фильтра 12, так и в направлении удлиненных фильтров 11. Таким образом, гидролизу подвергается одновременно весь объем сырья, как в центральной, верхней так и в периферийной зонах аппарата. При этом перколяция происходит более интенсивно и равномерно .и удельный выход Сахаров увеличивае ся. По окончании процесса перколяции через центральную трубу 4 и распределительные трубы 6 подают воду на отмывку лигнина от остаточных сахароз. Затем после отжима жидкости производится выгрузка лигнина из аппарата через клапан-выгружатель 13.

Преимуществами предлагаемого аппарата по сравнению с прототипом являются сокращение времени варки за счет устранения застойных зон в периферийных слоях сырья, находя1;ихся в верхней части аппарата, и обеспечение этим самым равномерности и одновременности протекания процессов гидролиза во всем объеме сырья; повышение выхода Сахаров с единицы объема сырья за счет более полного использования сырья и за счет сокращения потерь Сахаров, обусловленных чх распадом, вследствие задержки их в аппарате.

Формула изобретения

Аппарат для гидролиза растительного сырья, содержащий вертикальный

.корпус с верхней загрузочной и нижней разгрузочной горловинами, центральную подающую трубу, ороситель, выполненный в виде горизонтально расположенного в верхней части аппарата кольцевого коллектора, фильтры, размещенные по боковой поверхности нижней части аппарата и клапаны для выгрузки гидролизата и лигнина, отличающийся тем,.что, с целью ускорения процесса гидроли0за и повышения выхода Сахаров, ороситель снабжен распределительными перфорированными трубами, расположенными вертикально вокруг центральной подающей трубы, нижняя часть аппарата состоит их трех частей, первая из которых по ходу технологического процесса представляет собой коническую обечайку, вторая - цилиндрическую обечайку, диаметр которой превышает диаметр верхней части аппарата, и третья, сопряженная с ней, выполненная в виде усеченного конуса, при этом под первой обечайкой установлен дополнительный фильтр в виде трубчатого коллектора, связанный с верхни

5

ми участками фильтров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Мартыненко К.Д. и др. Техноло0гическое оборудование гидролизного производства. М., 1973, с.37-38.

2.Авторское свидетельство СССР № 560911, кл. С 13 К 1/0.2, 1975.